【衬底论文】β-Ga₂O₃ 中纳米管缺陷的空间分布及其形成机制

        由山东大学的研究团队在学术期刊 Applied Physics Letters 发布了一篇名为 The spatial distribution and formation mechanism of nanopipes defects in β-Ga₂O₃ （β-Ga₂O₃ 中纳米管缺陷的空间分布及其形成机制）的文章。

摘要

        与 SiC 中的微管类似，β-Ga₂O₃ 中的纳米管也是致命缺陷。在这项工作中，构建了空间分布以探索纳米管在 β-Ga₂O₃ 基底中的形成机制。与之前的报告相反，纳米管的取向与生长方向一致，纳米管的发现与生长方法和生长方向无关。此外，还观察了纳米管蚀刻坑形貌的演变。在碱性蚀刻条件下，纳米管蚀刻坑表现出四个暴露面。原子结构分析表明，纳米管的中心位于没有化学键的三维空间中，沿 [010] 方向延伸。在晶体生长过程中，固液界面处捕获的的气泡优先占据这个三维空间，破坏了周围的晶格完整性。该空间的 [010] 伸长几何形状与 β-Ga₂O₃ 的生长速率各向异性之间的协同作用驱动了 [010] 取向纳米管的形成。此外，体晶体（010）横截面中的纳米管致密区域诱导X射线摇摆曲线加宽，其形态特征表现出轴向位置依赖性变化。该研究表明，（010）平面上的垂直器件可能存在漏电风险，并进一步证明控制晶体生长过程中气泡的形成和分布是抑制纳米管缺陷的关键。

原文链接：

https://doi.org/10.1063/5.0278412